DE1058854B - Damping device for impacts of large amplitude for the axle suspension of vehicles - Google Patents
Damping device for impacts of large amplitude for the axle suspension of vehiclesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung* bezieht sich auf Dämpfungsvorrichtungen für Stöße großer Amplitude für die Achsaufhängung von Fahrzeugen, bei denen für jedes Rad ein am Fahrgestell befestigter Aufhängungszylinder, dessen Kolbenstange am Radträger angelenkt ist, ein ölpneumatischer, mit dem Zylinder verbundener Block und für jede Achse eine Verbindung zwischen den beiden Zylindern vorgesehen sind.The invention * relates to damping devices for large amplitude shocks for the axle suspension of vehicles with a suspension cylinder attached to the chassis for each wheel, whose piston rod is hinged to the wheel carrier, an oil-pneumatic one connected to the cylinder Block and a connection between the two cylinders are provided for each axis.
Bei Kraftwagen, insbesondere solchen mit sehr weichen Aufhängungen, wie sie immer in Gebrauch kommen, ist das Abfangen sehr heftiger Stöße oder die Dämpfung der durch starke Unregelmäßigkeiten der Fahrbahn, wie z. B. durch scharf gewölbte Bodenwellen oder Bodenrinnen, entstehenden Schwingungen ein schwierig zu lösendes Problem. Jedesmal wenn die Fahrbahn derart verformt ist, daß sich daraus Verschiebungen des aufgehängten Fahrzeugteiles ergeben, die größer sind, als es die Aufhängung zuläßt, erfahren die aufgehängten und die nicht aufgehängten Fahrzeugteile Stöße, die man durch elastische Widerlager aufzufangen versucht. Diese Widerlager absorbieren aber nur einen begrenzten Teil der Energie und verwandeln den größten Teil in einen Rückprall.In motor vehicles, especially those with very soft suspensions, as they are always in use is the interception of very violent shocks or the cushioning of severe irregularities the roadway, such. B. by sharply curved bumps or floor gutters, resulting vibrations a difficult problem to solve. Every time the road is so deformed that it becomes Displacements of the suspended vehicle part result which are greater than the suspension allows, The suspended and non-suspended vehicle parts experience shocks caused by elastic abutments tried to catch. However, these abutments only absorb a limited part of the energy and turn most of it into a rebound.
Eine ähnliche Erscheinung tritt auf, wenn bei nur kurze Zeit andauernden Deformierungen kleine Stöße auf die dem Widerlager benachbarte Zone übertragen werden, was beispielsweise bei überhöhten Kurven der Fall ist, in denen die Aufhängung weniger wirksam ist als bei normal auftretenden Fahrbahn-Unregelmäß igkeiten.A similar phenomenon occurs when small bumps occur in the case of deformations lasting only a short time be transferred to the zone adjacent to the abutment, for example in the case of excessive curves is the case where the suspension is less effective than normal road irregularities ities.
Man hat bereits vorgeschlagen, ein regelbares Flüssigkeitsbremsorgan in eine Verbindungsleitung der beiden hydraulischen Dämpfer ein und desselben Radsatzes einzuschalten. Man hat ferner vorgeschlagen, bei einer ölpneumatischen Aufhängung die Chargenverluste während des im entgegengesetzten Sinne zwischen den untereinander und mit einem Druckspeicher verbundenen Dämpfern erfolgenden Flüssigkeitstransports dazu auszunutzen, eine Einrichtung in Gang zu setzen, die dem einen oder dem anderen dieser Flüssigkeitstransporte entgegenwirkt. Man hat ferner vorgeschlagen, die zu übertragende Flüssigkeit über Kanäle abnehmenden Querschnitts oder konstanten Querschnitts und abnehmender Länge abfließen zu lassen, um die Wirkung der hydropneümatischen Dämpfer zu vermindern.It has already been proposed to place a controllable fluid braking element in a connecting line of the two hydraulic dampers on one and the same wheel set. It has also been suggested that in the case of an hydropneumatic suspension, the batch losses during the opposite Meaning taking place between the dampers connected to one another and to a pressure accumulator To exploit liquid transport to set a device in motion that one or the other counteracts other of these liquid transports. It has also been proposed that the Liquid through channels of decreasing cross-section or constant cross-section and decreasing Drain length to reduce the effect of the hydropneumatic damper.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das übliche elastische Widerlager durch ein solches, das Dehnungsstöße oberhalb eines festgelegten Wertes aufzunehmen vermag, zu ersetzen.The invention is based on the object of the usual elastic abutment by one that Able to absorb expansion shocks above a specified value, to replace.
Gemäß der Erfindung weist jeder Aufhängungszylinder eine kalibrierte Bohrung auf, in der sich der IColben der Aufhängung verschiebt und die von mindestens zwei Öffnungen durchbrochen ist, von denenAccording to the invention, each suspension cylinder has a calibrated bore in which the The piston of the suspension moves and is pierced by at least two openings, one of which
Dämpfungsvorrichtung
für Stöße großer Amplitude
für die Achsaufhängung von FahrzeugenDamping device
for shocks of large amplitude
for the axle suspension of vehicles
Anmelder:
Societe Anonyme Andre Citroen, ParisApplicant:
Societe Anonyme Andre Citroen, Paris
Vertreter: Dr. phil. A. Mentzel, Patentanwalt,
Refrath bei Köln, Frankenforst 137Representative: Dr. phil. A. Mentzel, patent attorney,
Refrath near Cologne, Frankenforst 137
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Juni 1957Claimed priority:
France June 21, 1957
Jean Cadiou1 Paris,
ist als Erfinder genannt wordenJean Cadiou 1 Paris,
has been named as the inventor
die eine in der Nähe des Endes des Kolbenhubes gelegen, den Zylinder mit dem vorgenannten Verbindungsrohr verbindet, während die andere, in der Nähe der Mitte des Kolbenhubes gelegen, durch einen Kompressionsdämpfer mit dem ölpneumatischen Dämpferblock in Verbindung steht, wobei sich dieser Dämpfer nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Zylinder nach dem Block hin öffnet.the one located near the end of the piston stroke, the cylinder with the aforementioned connecting tube connects, while the other, located near the center of the piston stroke, by one Compression damper is connected to the hydropneumatic damper block, this being Damper only opens for the flow of liquid from the cylinder to the block.
Eine andere Verbindung ist zwischen dem Block und dem Zylinder durch die Zwischenschaltung eines Ausdehnungsdämpfers vorgesehen, der sich nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Block nach dem Zylinder hin öffnet.Another connection is between the block and the cylinder through the interposition of a Expansion damper provided, which is only for the flow of liquid from the block after Cylinder opens.
Man erreicht durch diese Anordnung in einer ■ersten Bewegungsphase eine Bremsung· des Flüssigkeitsumlaufes zwischen dem Zylinder und dem Block und umgekehrt, und zwar eine Bremsung, die durch das Spiel der Kompressions- und Ausdehnungsdämpfer wahlweise einstellbar ist. In einer.zweiten Bewegungsphase, während der der Kolben des Aufhängungszylinders eine vorbestimmte Stellung erreicht, wird dann diese wahlweise Dämpfung aufgehoben und durch eine merklich stärkere Dämpfung ersetzt, die durch eine laminare Aufteilung der Flüssigkeit infolge des zwischen dem Zylinder und dem Kolben vorgesehenen, übrigbleibenden Spiels hervorgerufen wird.This arrangement results in a braking of the fluid circulation in a first movement phase between the cylinder and the block and vice versa, namely a braking that by the play of the compression and expansion damper is optionally adjustable. In a second movement phase, during which the piston of the suspension cylinder reaches a predetermined position, this optional damping is then canceled and replaced by a noticeably stronger damping, caused by a laminar division of the liquid as a result of between the cylinder and the piston provided, remaining game is caused.
Bei dieser zweiten Bewegungsphase kann die Verbindung zwischen den beiden Zylindern vollständig aufrechterhalten oder durch eine Einrichtung geregelt werden, die nachstehend als eine Variante behandeltDuring this second movement phase, the connection between the two cylinders can be complete maintained or regulated by an entity treated below as a variant
909 529/253909 529/253
wird. Da diese Verbindung ebenfalls mit einem hydraulischen Dämpfer versehen ist, findet eine Bremsung der Schlingerbewegung statt; die Aufgabe der in Frage stehenden abgewandelten AusHihrurigsform besteht darin, diese Bremsung für die bedeutendsten 5' Schlingerstöße zu verstärken.will. Since this connection is also provided with a hydraulic damper, the rolling movement is braked; the task of the modified form in question is to increase this braking for the most significant 5 ' rolling impacts.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung einer Aufhängung für große Amplitude gemäß der Erfindung in Einzelheiten an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigtThe following is an embodiment of a preferred embodiment of the damping device a suspension for large amplitude according to the invention in detail with reference to drawings described. In the drawings shows
Fig. 1 zwei ölpneumatische Dämpfer einer Achse im Schaubild,Fig. 1 shows two hydropneumatic dampers of an axle in the diagram,
Fig. 2, 3, 4 und 5 einen Querschnitt durch die Anordnung der. Fig. 1 in verschiedenen möglichen Arbeitsphasen, Figs. 2, 3, 4 and 5 show a cross section through the arrangement of the. Fig. 1 in different possible work phases,
Fig. 6 und 7 Querschnitte durch weitere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.6 and 7 are cross-sections through further exemplary embodiments of the subject matter of the invention.
Jedes Rad R1 bzw. R2 einer Achse ist mit dem Fahrgestell 5 durch einen Radarm 3 bzw. 4, einen Zylinder 6 bzw. 7 und einen ölpneumatischen Block 8 bzw. 9 verbunden.Each wheel R 1 or R 2 of an axle is connected to the chassis 5 by a wheel arm 3 or 4, a cylinder 6 or 7 and an oil-pneumatic block 8 or 9 .
Die Aufhängungszylinder 6 und 7 umfassen je einen Kolben 12 bzw. 13, der in einer speziell geformten, kalibrierten Bohrung 14 bzw. 15 gleitet und dabei eine Öffnung 16 bzw. 17 für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Zylinder nach dem Block hin in Abhängigkeit von den Bewegungen des Wagenkastens mehr oder weniger verschließt. Jeder Zufluß von Flüssigkeit in die pnieumatisehen Blocke 8 bzw. 9 wird durch die Kompressionsdämpfer 20 bzw. 21 gebremst, die nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Zylinder nach dem Block hin wirksam sind. Jeder Rückfluß von Flüssigkeit aus den pneumatischen Blöcken 8 bzw. 9 wird durch den Ausdehnungsdämpfer 22 bzw. 23 gebremst, der nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Block nach dem Zylinder hin wirksam ist. Die beiden Aufhängungszylinder 6 bzw. 7 sind untereinander- durch ein Rohr 24 großen Querschnitts verbunden, das einen Hin,- und Herfluß der Flüssigkeit von einem Zylinder in den anderen ermöglicht. In der Mitte dieses Rohres 24 befindet sich ein Dämpfer 25., der jeden Durchfluß von Flüssigkeit in der einen oder der anderen Richtung bremst. Die beiden Arme 3 bzw. 4 sind untereinander durch einen Schlingerstab 26 verbunden, der die Winkelbewegungen des Fahrgestells 5 gegenüber der I1'ahrbahn begrenzt.The suspension cylinders 6 and 7 each comprise a piston 12 or 13, which slides in a specially shaped, calibrated bore 14 or 15 and thereby an opening 16 or 17 for the flow of the liquid from the cylinder to the block depending on the Movements of the car body more or less locked. Any inflow of liquid into the pneumatic blocks 8 and 9 is slowed down by the compression dampers 20 and 21 , which are only effective for the flow of liquid from the cylinder to the block. Any backflow of liquid from the pneumatic blocks 8 or 9 is slowed down by the expansion damper 22 or 23 , which is only effective for the flow of the liquid from the block to the cylinder. The two suspension cylinders 6 and 7 are connected to one another by a pipe 24 with a large cross section, which enables the liquid to flow back and forth from one cylinder to the other. In the middle of this tube 24 there is a damper 25, which brakes any flow of liquid in one direction or the other. The two arms 3 and 4 are connected to one another by a rolling rod 26 which limits the angular movements of the chassis 5 with respect to the I 1 'ahrbahn.
Die so ausgebildete Vorrichtung wirkt lediglich als oberes Anschlagwiderlager; denn nur in diesem Sinne braucht die Güte der Aufhängung verbessert zu werden, .Aus rein mechanischen Gründen ist ein Gegen-.widerlager vorgesehen. Zu diesem Zweck werden die Schwenkbewegungen der Arme 3 bzw. 4 durch am Fahrgestell 5 befestigte Gummiwiderlager 10 bzw. 11 begrenzt.The device designed in this way only acts as an upper stop abutment; because only in this sense does the quality of the suspension need to be improved. For purely mechanical reasons, a counter-abutment is provided. For this purpose, the pivoting movements of the arms 3 and 4 are limited by rubber abutments 10 and 11 attached to the chassis 5.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende: 1. Für den Fall, daß die beiden Räder gleichzeitig einen von unten nach oben gerichteten Stoß in Richtung des Pfeiles F erhalten:The mode of operation of this device is as follows: 1. In the event that the two wheels receive a push from below upwards in the direction of arrow F at the same time:
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung während der Kompressionsbewegung der Arme der beiden Aufhängungseinrichtungen, ausgehend von dem Endhub der Kolben beim Übergang in den in Fig. 3 dargestellten Kompressionsendhub. Unter der Wirkung der beiden Arme 3 bzw. 4 verdichten und treiben die Kolben 12 bzw. 13 die Flüssigkeit der Aufhängungszylinder 6 bzw. 7 durch die öffnungen 16 bzw. 17 in die Leitungen 27 und 28. Die Flüssigkeit wird, die Kompressionsdämpfer 20 und 21 durchströmend, in die pneu- 1 shows the device during the compression movement of the arms of the two suspension devices, starting from the final stroke of the pistons during the transition to the final compression stroke shown in FIG. Under the action of the two arms 3 and 4 , the pistons 12 and 13 compress and drive the liquid of the suspension cylinders 6 and 7 through the openings 16 and 17 into the lines 27 and 28. The liquid is, the compression dampers 20 and 21 flowing through, into the
matischen Blöcke 8 bzw. 9 gedrückt, worauf sich die Dämpfer normal einspielen. Während des gesamten Kompressionshubes der Kolben 12 bzw. 13 wird die Flüssigkeit immer durch die Kompressionsdämpfer 20 bzw. 21 gebremst, die die Flüssigkeit nur in der Richtung vom Zylinder 6 bzw. 7 nach dem ölpneumatischen Block 8 bzw. 9 hin durchtreten lassen. Beim Eindringen der Kolben 12 und 13 in die Zylinder 6 und 7 werden die Öffnungen 16 und 17, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, verschlossen, so daß die Flüssigkeit gezwungen ist, durch den als Spiel zwischen den Zylindern 6 und 7 sowie den Kolben 12 und 13 befindlichen Spalt über einer immer größer werdenden Entfernung L1 bzw. L2 zu fließen, wodurch die Eindringbewegung der Kolben 12 und 13 in die Zylinder 6 und 7 und damit die Absenkbewegung des Fahrzeugs gebremst wird.matic blocks 8 or 9 pressed, whereupon the dampers import normally. During the entire compression stroke of the pistons 12 and 13 , the liquid is always braked by the compression dampers 20 and 21 , which only allow the liquid to pass in the direction from the cylinder 6 or 7 to the oil-pneumatic block 8 or 9 . When the pistons 12 and 13 penetrate into the cylinders 6 and 7 , the openings 16 and 17 are closed, as illustrated in FIG. 3, so that the liquid is forced through the play between the cylinders 6 and 7 and the piston 12 and 13 located gap to flow over an increasing distance L 1 and L 2, respectively, whereby the penetration movement of the pistons 12 and 13 into the cylinders 6 and 7 and thus the lowering movement of the vehicle is braked.
Während dieser Zeit steigt lediglich der Druck der Flüssigkeit in dem Rohr 24, wobei ein schwacher Druckausglaich zwischen den Zylindern entsprechend den in diesen herrschenden Druckunterschieden möglich ist.During this time, only the pressure of the liquid in the pipe 24 rises, with a weak pressure equalization between the cylinders in accordance with the pressure differences prevailing in them being possible.
Gemäß einer Variante wird zwischen Zylinder und Kolben nur das zur Sicherheit des Gleitens der beiden Teile unbedingt erforderliche Spiel vorgesehen und die Wand des Zylinders oberhalb der Öffnung 16 mit einer Anzahl kleiner, kalibrierter Löcher versehen, die nach dem Kopf des Zylinders hin gestaffelt und mit abnehmendem Durchmesser ausgebildet sind, um die Bremsung in dem Maße, in dem der Kolben hochsteigt, zu erhöhen.According to a variant, only the play that is absolutely necessary for the safety of sliding of the two parts is provided between the cylinder and the piston and the wall of the cylinder above the opening 16 is provided with a number of small, calibrated holes, which are staggered towards the head of the cylinder and with decreasing Diameter are designed to increase the braking as the piston rises.
2. Für den Fall, daß sich die beiden Räder in der dem Pfeil F entgegengesetzten Richtung verschieben:2. In the event that the two wheels move in the opposite direction to arrow F:
Die Kompressionsdämpfer 20 bzw. 21 stellen sich dem Rückfluß der Flüssigkeit vom Block 8 bzw. 9 nach den Zylindern 6 bzw. 7 hin entgegen; die Flüssigkeit fließt in dem Maße, in dem der Kolben nach unten geht, durch die Ausdehnungsdämpfer 22 bzw. 23 zurück, die die Flüssigkeit nur in der Richtung vom ölpneumatischen Block 8 bzw. 9 zu den Zylindern 6 bzw. 7 durch die Leitungen 29 und 30 fließen lassen. Die Freilegung der öffnungen 16 bzw. 17 spielt in dieser Bewegungsrichtung keine Rolle. In dem Rohr 24 findet nur eine geringe oder gar keine Bewegung der Flüssigkeit statt, lediglich eine solche, die den Stoßunterschieden des einen Rades zu denen des anderen Rades entspricht (Fig. 4).The compression dampers 20 and 21 oppose the return flow of the liquid from the block 8 and 9 to the cylinders 6 and 7 , respectively; the liquid flows back to the extent that the piston goes down through the expansion damper 22 or 23 , the liquid only in the direction from the hydropneumatic block 8 or 9 to the cylinders 6 or 7 through the lines 29 and Let 30 flow. The exposure of the openings 16 and 17 does not play a role in this direction of movement. In the tube 24 there is little or no movement of the liquid, only that which corresponds to the differences in impact between one wheel and that of the other wheel (FIG. 4).
3. Wenn ein einziges Rad in die Höhe gedrückt wird, ergibt sich für dieses Rad der gleiche Vorgang, wie er unter 1 beschrieben ist; aber in dem Maße, wie der Druck dieser Seite ansteigt, entsteht ein immer stärkerer Flüssigkeitsstrom durch das Rohr 24 hindurch, der mit Hilfe des Dämpfers 25 gebremst wird. Diese Flüssigkeitsströmung zum Zylinder des anderen Rades hin bewirkt das Ansteigen des Druckes in dessen Zylinder und versucht den Wagen an dieser Seite anzuheben, wodurch eine Antischlingerwirkung erreicht wird (Fig. 5).3. If a single wheel is pushed upwards, the same process occurs for this wheel as described under 1; but as the pressure on this side increases, an ever stronger flow of liquid is created through the pipe 24 , which is braked with the aid of the damper 25. This liquid flow towards the cylinder of the other wheel causes the pressure in its cylinder to rise and tries to lift the carriage on this side, whereby an anti-snaking effect is achieved (Fig. 5).
4. Im umgekehrten Falle, der Bewegung eines Rades nach unten, ist der Vorgang dem unter 2 beschriebenen ähnlich; jedoch findet ein Rückfluß der Flüssigkeit von dem anderen Zylinder statt, wobei die Flüssigkeit ebenfalls durch den Dämpfer 25 gebremst wird. Dieser Rückfluß schwächt sich in dem Maße ab, wie sich die Drücke ausgleichen, und ist bestrebt, der nicht in Mitleidenschaft gezogenen Seite des Fahrzeugs einen Impuls in der gleichen Richtung aufzuzwingen, wie sie ihn von der ersten Seite erhält, was in diesem neuen Fall die Bremsung der Schlingerbewegungen noch unterstützt.4. In the opposite case, the movement of a wheel downwards, the process is similar to that described under 2; however, there is a backflow of the liquid from the other cylinder, which liquid is also braked by the damper 25. This backflow weakens as the pressures equalize and tends to impose an impulse on the unaffected side of the vehicle in the same direction as it receives it from the first side, which in this new case is the Braking of the rolling movements is still supported.
Claims (4)
Deutsche Patentschrift Nr. 923 592;
französische Patentschriften Nr. 1 096 561,
116 875.Considered publications:
German Patent No. 923 592;
French patents No. 1 096 561,
116 875.
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